사람의 성인 뇌는 평균 무게 1.2~1.5㎏에 불과하지만 인간을 인간답게 만드는 신체 기관이다. 진화적 관점에서 인간의 뇌는 진화 후기에 뇌 자체 크기는 물론 신체 대비 크기 면에서도 급격한 증가를 겪었다. 뇌의 폭발적 증가 이유에 대해서는 여러 가설이 있지만 그중 하나가 ‘뇌 지연 가설’이다. 인간과 뇌가 큰 다른 영장류의 경우 일반적으로 신체 크기가 먼저 증가하고 뇌 크기는 나중에 커졌다는 것이다. 영국 옥스퍼드대 실험심리학과 연구팀은 일부 영장류 혈통에서 더 큰 신체 크기로의 진화가 더 큰 뇌로 진화보다 선행했다는 ‘뇌 지연’ 가설을 증명했다. 인간의 경우는 뇌 크기가 실제 예상되는 기준선을 넘어 계속 성장했다는 점도 밝혀냈다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행한 국제 학술지 ‘플러스 원’ 7월 2일 자에 실렸다. 연구팀은 뇌 지연 가설을 검증하기 위해 1999년 31쌍의 영장류 표본으로 영장류의 뇌 및 신체 크기에 대한 진화 타임라인을 분석한 연구를 다시 정밀 분석했다. 당시에는 주로 영장류 화석의 연대 측정에서 도출된 타임라인과 해부학적 특성에만 의존했다. 이후 분자 유전학 기술의 발달로 등장한 ‘분자 유전학적 분기 연대’ 기술로 더 정확한 진화 타임라인을 확보하고 축소주축(RMA) 회귀분석이라는 통계 분석을 사용했다. 또 뇌 크기, 신체 질량, 사회적 집단 크기 간의 진화적 선후 관계를 규명하기 위해 경로 분석, 소벨 매개분석을 실시했다. 연구팀은 이를 이용해 1999년 분석에 사용했던 것과 동일한 데이터셋을 재분석했다. 최신 분기 연대와 RMA 회귀분석을 적용한 결과, 인류를 포함한 일부 영장류 혈통에서 뇌 크기는 신체 크기 증가보다 뒤처졌지만 다른 영장류 혈통과 비교해 예상되는 신체와 뇌 크기 간 기준선 관계까지 따라잡는 현상에 대한 증거를 발견함으로써 ‘뇌 지연 효과’가 존재한다는 것을 확인했다. 연구팀은 인류와 침팬지, 고릴라, 오랑우탄 같은 대형 유인원, 구세계와 신세계에 서식하는 원숭이를 포함하는 ‘인류형 영장류’는 단순히 뇌 크기가 신체 크기 증가에 버금가게 커지는 것을 넘어 지속적으로 커지는 초과 성장 양상을 보임으로써 더 높은 인지 수준에 진입했다고 밝혔다. 뇌가 초과 발달한 영장류는 포식자에 대항하기 위한 보호 전략으로 대규모 사회 집단을 형성하도록 진화한 것으로 보인다고 설명했다. 사회적 유대는 복잡한 인지적 요구를 필요로 하기 때문에 결과적으로 뇌 크기는 더 커지게 됐다. 또 커진 뇌의 에너지 수요를 감당하기 위해 초기 영장류처럼 나뭇잎 위주 식단에서 벗어나 과일, 씨앗, 견과류 등 영양 밀도가 높은 식단으로 전환했으며 인류는 약 250만 년 전부터 고기 섭취를 시작하면서 뇌는 더욱 폭발적으로 커지게 됐다. 연구를 이끈 로빈 던바 옥스퍼드대 명예교수는 영장류 행동 전문가로 생물인류학, 진화심리학 분야 석학이다. 던바 교수는 “이번 연구는 뇌 지연이 진화적 한계를 뚫고 한 차원 높은 인지적 등급으로 도약하기 위한 필수적인 생태적, 신경학적 메커니즘이었음을 증명했다”고 밝혔다. 그는 “포유류, 특히 몸집이 큰 영장류에서는 신체 크기와 뇌 크기 성장이 분리될 수 있는 만큼 현재 진화생물학 등에서 널리 쓰이는 대뇌화 지수(EQ)를 지능의 기준으로 삼는 관행은 오류를 만들 수 있다”고 경고했다.

올해는 본격적인 여름이 시작되기도 전인 지난 5월부터 무더위가 찾아왔다. 한국뿐만 아니라 전 세계가 폭염에 몸살을 앓고 있다. 특히 회색 콘크리트로 둘러싸인 도시는 여름만 되면 거대한 가마솥처럼 변한다. 호주, 영국, 가나, 스위스, 멕시코, 노르웨이, 독일, 캐나다, 스페인, 이탈리아, 포르투갈, 벨기에, 칠레, 덴마크, 브라질, 미국, 중국, 남아프리카공화국, 스웨덴, 인도, 방글라데시, 부르키나파소 22개국 77개 대학과 연구기관이 참여한 대규모 국제 공동 연구팀은 폭염을 식힐 진짜 인프라는 에어컨 같은 냉방장치가 아니라 ‘나무’라는 답을 내놨다. 이 정책 논평은 기후 과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 기후학’ 7월 2일 자에 실렸다. 도시숲은 도시 평균 기온을 낮추는 냉각 효과, 대기오염과 소음 저감, 빗물의 토양 침투 촉진과 빗물 유출 완화, 자외선 차단, 여가 및 정서적 공간 제공 등 다양한 효과를 제공하는 것으로 알려졌다. 온난화가 가속화하면서 도시숲 조성에 대한 목소리는 높아지고 있지만 여전히 거리의 가로수와 도심 숲은 ‘있으면 좋은 경관 장식’쯤으로 생각하는 경우가 많다. 연구팀은 세계 각국의 연구와 정책 보고서 141건을 바탕으로 도시에서 나무와 숲이 주는 이점을 종합 평가했다. 이를 근거로 도시숲을 상하수도, 도로, 전력망 같은 ‘필수 핵심 기반시설’로 규정해야 한다고 제언했다. 다 자란 나무와 나무 여러 그루가 모여 만든 그늘(캐노피)은 한번 잃으면 회복되는 데 수십 년이 걸리거나 회복이 불가능할 수 있기 때문에 도시 숲 보호와 투자는 중요하다는 것이다. 또 연구팀은 ▲도시 숲 조성과 관리를 법과 전용 재원 배정 ▲저소득, 소외 지역일수록 녹지가 적어 폭염 피해가 더 커지는 ‘녹색 불평등’을 주민 참여로 해소 ▲국가 기후 및 생물다양성 전략에 도시숲을 명시적으로 포함 ▲원격탐사, 인공지능(AI) 기반 관리와 수종 다양화로 도시숲 회복력을 키울 것 등 4가지 정책 방향을 제시했다. 연구팀을 이끈 마누엘 에스페론 로드리게즈 영국 뱅거대 박사는 “도시숲을 핵심 생활 기반시설로 인정하고 투자하는 일은 전 세계 수십억 도시 거주자의 지속 가능한 미래를 위해 필요한 일이다”라고 강조했다.

母항성 적색거성 때는 거리 멀어왜성 된 이후 공전 궤도 이동한 듯300만㎞까지 근접해 127도 고온태양 수명 마친 뒤 천체 미래 암시 태양은 태어난 지 46억년 된 중년의 별이다. 태양이 태어나서 죽기까지 안정적으로 빛나는 기간은 대략 100억년으로 추정된다. 50억년 뒤 태양은 중심핵의 수소를 모두 소진하고 지금보다 100배 이상 부풀어 큰 적색거성이 된다. 이후 바깥층이 벗겨져 나가면서 지구만 한 크기의 고밀도 잔해인 백색왜성만 남게 된다. 이 과정에서 수성, 금성, 그리고 어쩌면 지구까지도 적색거성에 삼켜져 사라진다. 지구는 태양의 생명이 끝나는 50억년 뒤보다 훨씬 이른 약 10억~20억년 이후에는 이미 생명이 살 수 없는 행성으로 변하게 될 것으로 추정된다. 그렇다면 지구보다 더 멀리 떨어진 목성, 토성 같은 거대 가스형 행성은 태양이 죽은 뒤 어떤 운명을 맞게 될까. 영국, 미국, 캐나다 공동 연구팀은 지구에서 약 80광년 떨어진 백색왜성을 도는 목성 규모의 행성에서 사상 처음으로 대기를 검출해 50억년 뒤 태양계가 맞을 운명을 엿보는 데 성공했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 2일 자에 실렸다. 연구팀은 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA), 캐나다우주청(CSA)이 함께 운용하는 제임스 웹 우주망원경(JWST)으로 죽은 별인 백색왜성 주변을 도는 목성 크기의 외계행성 ‘WD 1856b’가 백색왜성 앞을 가로지르는 통과 현상을 관측했다. 이를 통해 행성의 질량, 온도를 측정하고 행성 대기까지 검출했다. WD 1856b 행성은 2020년 외계행성 탐사 위성 TESS와 스피처 우주망원경으로 발견된 행성이다. 이 행성은 지구에서 80광년 떨어진 백색왜성 ‘WD 1856+534’ 주위를 돌고 있다. 크기는 목성만 하지만 행성이 공전하는 백색왜성은 크기가 지구 정도다. 행성이 모(母)항성보다 7배 크고, 지구-태양 거리의 50분의 1인 300만㎞에 불과하다. 백색왜성 주변을 이렇게 가깝게 돌면서 온전한 형태를 유지하는 행성은 WD 1856b가 처음이다. 그래서 연구자들은 ‘괴짜 행성’이라는 별명을 붙이기도 했다. 관측 결과, WD 1856b의 질량은 목성의 4.3~10.9배로 추정됐으며 행성의 온도는 처음 예상됐던 영하 113도가 아니라 영상 127도였다. 현재는 이만한 열을 낼 에너지원이 없다는 점에서 연구팀은 이 온도를 과거 어느 시점에 행성이 데워진 뒤 식고 있는 ‘잔열’로 보고 데워진 시점을 역산했다. 연구팀은 이를 바탕으로 두 가지 가설을 제시했다. 하나는 죽어 가던 모항성이 WD 1856b를 집어삼켰지만 그 안에서 살아남았다는 것이고, 다른 하나는 항성계의 다른 천체들의 중력 영향으로 행성이 적색거성의 영향권 밖으로 이동했다는 것이다. 분석 결과, 행성이 데워진 시점은 별이 백색왜성이 된 뒤 약 30억~55억년이 지난 때로 나타났다. 별이 적색거성 단계를 끝내는 과정은 길어야 수백만년에 불과해 그 시기에 삼켜졌다는 가설로는 이번 발견처럼 한참 뒤의 재가열을 설명하기 어렵다. 이에 연구팀은 행성이 적색거성 시기에는 먼 궤도에 안전하게 머물다가 한참 뒤 안쪽으로 끌려 들어오며 데워졌다는 ‘뒤늦은 궤도 이동’설이 더 유력하다고 결론지었다. 라이언 맥도널드 영국 세인트앤드루스대 교수는 “이번 연구에서는 죽은 별 주변 행성에서 처음으로 대기를 검출했다”며 “이를 통해 태양과 비슷한 질량의 별이 죽은 뒤 거대 행성이 맞을 운명을 처음으로 관측해 살펴봤다는 점에서 의미가 크다”고 설명했다.

천문학자들은 수천 개 이상의 외계 행성을 발견했다. 이 가운데 생명체가 살 수 있는 지구 같은 암석 행성도 제법 보고된 상태다. 하지만 실제로 이 행성 중 하나에 생명체가 산다고 해도 이를 입증하는 일은 쉽지 않다. 외계 생명체가 존재할 수 있는 환경인지 확인하기 위해서는 대기의 구성 같은 더 자세한 정보가 필요한데, 대부분의 외계 행성은 모항성보다 수십억 배 어두우며 상당수는 별에 너무 붙어 있어 직접 관측하기가 매우 어렵다. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)처럼 현재 가장 강력한 우주 망원경으로도 쉽지 않은 일이다. 하지만 과학자들은 가능한 방법을 제안하고 있다. 그중 하나가 차세대 우주 망원경 중 하나인 ‘외계 행성 탐사를 위한 대형 간섭계’(Large Interferometer For Exoplanets·이하 LIFE)다. LIFE의 기본 개념은 하나의 큰 우주 망원경 발사가 어렵다면 작은 우주 망원경 여러 대로 대신하자는 것이다. 제임스 웹 우주 망원경도 100억 달러에 달하는 막대한 예산이 들어갔기 때문에 이보다 더 큰 우주 망원경 발사는 현실적으로 쉽지 않다는 인식에 바탕을 둔 대안이다. 작은 망원경 여러 대로 하나의 큰 망원경 같은 효과를 거두는 원리는 빛의 파동성을 이용한 ‘간섭계’(Interferometry)다. 간섭계는 두 개 이상의 빛의 파동이 만날 때, 그 위상(Phase·파동의 마루와 골의 위치)에 따라 빛이 강해지거나 약해지는 현상을 이용한다. LIFE는 여러 대의 우주선으로부터 들어온 빛의 위상을 정밀하게 조절해 중심 항성에서 오는 빛은 상쇄 간섭을 통해 제거하고, 항성에서 약간 벗어난 위치에 있는 행성에서 오는 빛은 보강 간섭을 통해 증폭하는 ‘눌 간섭계’(Nulling Interferometry) 원리를 활용한다. LIFE는 5대의 우주 망원경이 일정한 거리에서 편대 비행을 하면서 빛을 모아 외계 행성을 관측할 예정이다. 이 방법을 이용하면 지름 수십 미터에서 수백 미터의 거대한 망원경 같은 효과를 낼 수 있다. WM 켁 우주 연구소의 과학자들은 2040년대 추진을 목표로 LIFE 임무에 대해 최근 새로운 보고서를 발표했다. 이 보고서에 따르면 LIFE의 가장 큰 장점은 중적외선 파장대에서 관측을 진행한다는 점이다. 중적외선은 행성에서 방출되는 열에너지를 관측하는 데 유리하다. 사실 외계 행성에 액체 상태의 물이 있을 수 있고 거주 가능한 상태라는 것은 대부분 공전 궤도와 모항성의 밝기에 따른 추정에 불과하다. 직접 온도를 측정해야 생명체가 살 만한 온도인지 확인할 수 있는데, 중적외선 영역 관측 결과가 이 질문에 대한 해답을 제공할 수 있다. 이어 중적외선은 오존, 메탄, 물, 이산화탄소뿐만 아니라 생명 신호의 결정적 증거로 여겨지는 ‘포스핀’(Phosphine) 같은 분자들을 찾는 데도 유리하다. 한편 연구팀은 현재 나사가 구상 중인 차세대 외계 행성 관측 망원경인 HWO(Habitable World Observatory)와 LIFE가 예산 중복이 아니라 사실 서로를 보완하는 관계라고 강조했다. 나사의 HWO는 모항성의 빛을 가리는 코로나그래프를 이용한 우주 망원경으로 행성의 희미한 빛을 망원경으로 직접 포착한다. HWO가 가시광선과 자외선을 담당하는 대형 망원경이라면, LIFE는 중적외선 영역을 담당하는 간섭계다. HWO가 가시광선·자외선으로 행성을 보고, LIFE가 중적외선으로 행성의 온도와 대기 성분을 분석할 수 있다. 이는 같은 퍼즐의 서로 다른 조각을 맞춰서 전체 그림을 확인하는 것과 마찬가지다. 다만 두 프로젝트 모두 아직 막대한 예산 확보라는 실질적인 과제를 안고 있다. 2040년대에 두 망원경이 개발돼 발사되기 위해서는 지속적인 연구와 함께 안정적인 재원 마련이 필요하다. 두 망원경이 프록시마 센타우리 b 같은 주변 외계 행성을 직접 관측하기 시작하면, 이 넓은 우주에 우리 혼자인가라는 오랜 질문에 대한 결정적인 해답이 의외로 빠른 시점에 나올 수 있을지도 모른다.

“연초는 끊었어요. 대신 전자담배로 바꿨죠. 그래도 일반담배보다는 덜 해롭지 않을까요.” 일반담배를 끊고 전자담배로 갈아탄 흡연자들이 흔히 하는 생각이다. 담뱃잎을 태우지 않으니 몸에 덜 나쁠 것 같고 적어도 연초를 계속 피우는 것보다는 낫지 않겠느냐는 기대도 있다. 그렇다면 실제 폐암 위험은 어떨까. 대규모 연구 결과로 보면 답은 ‘반은 맞고, 반은 틀렸다’에 가깝다. 전자담배로 바꾼 사람은 일반담배를 계속 피운 사람보다 폐암 발생·사망 위험이 낮았다. 하지만 모든 담배 제품을 끊은 완전 금연자와 비교하면 위험은 여전히 뚜렷하게 컸다. 1일 분당서울대병원 호흡기내과 김연욱 교수 연구팀에 따르면 일반담배 흡연력이 있는 국내 성인 452만 4895명을 분석한 결과, 일반담배를 끊고 전자담배를 매일 사용한 사람의 폐암 발생 위험은 완전 금연자보다 1.56배 높았다. 폐암 사망 위험은 완전 금연자의 2배 수준이었다. 반면 일반담배를 계속 피운 집단의 폐암 발생 위험과 사망 위험은 각각 1.78배, 2.41배였다. 전자담배로 갈아타는 것이 연초를 계속 피우는 것보다는 낫지만, 그렇다고 완전 금연에 가까운 수준으로 폐암 위험이 낮아지는 것은 아니라는 뜻이다. 장기 흡연자에게서는 차이가 더 크게 나타났다. 50~80세이면서 하루 한 갑씩 20년간 일반담배를 피운 정도의 흡연력이 있는 폐암 고위험군은 전자담배로 전환했을 때 완전 금연자보다 폐암 발생 위험이 1.91배, 폐암 사망 위험이 1.92배 높았다. 오랫동안 담배를 피워 이미 폐가 지친 상태인데 전자담배까지 들이마시며 부담을 더한 셈이다. 전자담배는 담뱃잎을 태우는 연소 과정이 없어 일반담배보다 타르 등 일부 유해 물질이 적은 것으로 알려져 있다. 그러나 전자담배에도 포름알데히드 등 발암물질이 포함돼 있어 폐암 예방 측면에서는 여전히 흡연의 범주에 속한다는 게 연구팀의 설명이다. 김 교수는 “일반담배에서 전자담배로 바꾼 뒤 자신은 담배를 안 피운다고 인식하는 사용자들이 많다”며 “폐암 측면에서 전자담배는 일반담배보다 위험성이 낮을 수는 있지만, 여전히 유해 물질에 노출되는 흡연의 범주에 속한다는 점을 분명히 인식하고 완전한 금연을 위해 힘써야 한다”고 강조했다.

반려견이나 반려묘를 키우는 사람이 많다. 특히 반려동물을 처음 키우는 이들은 동물이 무슨 말을 하고 싶어 하는지 궁금할 때가 많다. 국내 연구진이 동물의 몸짓을 단어처럼 읽고 이해하는 인공지능(AI)을 개발해 눈길을 끈다. 카이스트 뇌인지과학과 연구팀은 동물의 행동 데이터를 언어처럼 학습해 자폐를 일으킨 생쥐의 사회적 행동 결함을 스스로 찾아낼 수 있는 AI 모델 ‘비헤이버트’(BehaVERT)를 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 컴퓨터 비전 분야 국제 학술지 ‘인터내셔널 저널 오브 컴퓨터 비전’(IJCV)에 실렸다. 연구팀은 생쥐의 코, 귀, 척추, 사지, 꼬리 등 신체 부위의 골격 좌표를 자연어 단어에 해당하는 ‘토큰’으로 변환한 다음 자연어 처리에 널리 사용되는 BERT 기반 트랜스포머 모델에 입력해 학습시켜 행동의 의미를 이해하는 ‘비헤이버트’를 구현했다. 연구팀은 모두 생명과학 전공자로 인공지능을 직접 익혀 행동 분석에 특화된 모델과 학습 전략을 설계했다는 점도 눈길을 끈다. 그 결과, 비헤이버트는 단순히 동물의 행동을 분류하는 것을 넘어 시간의 흐름 속에서 행동의 의미를 스스로 학습하는 것으로 나타났다. 특히 사회적 상호작용, 다개체 행동, 3차원 움직임 분석, 자폐 행동 분석 등 다양한 분야의 국제 표준 벤치마크 5종에서 기존 최고 수준의 성능을 넘어선 것으로 확인됐다. 또 비헤이버트는 다른 인공지능과 달리 자신이 어떤 행동에 주목해 판단을 내렸는지 연구자에게 알려주는 ‘해석 가능성’까지 갖췄다. 실제로 Shank3B 유전자를 제거해 자폐를 유발한 생쥐와 정상 생쥐를 구분하는 과정에서 비헤이버트는 입과 입을 맞대는 접촉에 집중한 것으로 나타났다. 이는 자폐 생쥐가 접근 행동은 정상적으로 수행하지만 실제 사회적 상호작용에는 결함을 보인다는 기존 연구 결과와 정확히 일치하는 부분이다. AI가 사전에 생물학적 지식을 학습하지 않았더라도 행동 관찰만으로 자폐 행동의 핵심 특징을 스스로 발견한 것이라고 연구팀은 설명했다. 이번 연구는 동물 행동을 언어처럼 분석하는 새로운 AI 접근법을 제시한 것으로 평가된다. 특히 AI가 단순한 행동 분류를 넘어 행동의 의미를 이해하고 생물학적으로 중요한 단서를 찾아낼 수 있음을 보여줌으로써 신약 개발, 정신질환 연구, 행동유전학 분야를 위한 차세대 ’행동 파운데이션 모델‘의 가능성을 열었다. 연구를 이끈 김대수 교수는 “동물의 움직임에도 언어와 같은 구조가 존재할 수 있다는 질문에서 연구가 시작됐다”며 “비헤이버트는 단순히 행동을 분류하는 것을 넘어 행동의 의미까지 이해할 수 있는 새로운 AI 모델로 다양한 생명과학 분야에서 새로운 발견을 이끄는 핵심 연구 도구가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

손끝으로 느끼는 ‘촉감’이 커피 맛을 바꾼다는 연구 결과가 나왔다. 컵 홀더(슬리브) 재질을 거친 것에서 매끄러운 것으로 바꿔 잡는 것만으로도 똑같은 커피의 신맛이 다르게 느껴진다는 것이다. 29일 마이니치신문에 따르면 일본 주오대학 연구팀은 컵을 잡는 손의 촉감이 커피 맛을 바꿀 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 해당 연구 결과는 지난 3일 국제 학술지 ‘멀티센서리 리서치’(Multisensory Research)에 게재됐다. 과거에도 컵이나 잔의 색깔, 모양, 재질이 음료의 맛 평가에 영향을 미친다는 연구는 있었다. 그러나 손으로 느끼는 촉감이 맛에 어떤 영향을 미치는지 명확히 규명된 바는 없었다. 기존 연구들로는 시각이나 입술 감각이 미치는 영향을 완전히 배제하기 어려웠기 때문이다. 이에 연구팀은 까칠한 사포 재질과 매끄러운 크라프트지 재질 등 두 종류의 슬리브를 준비했다. 이어 섭씨 68도로 맞춘 블랙커피 컵에 각각 슬리브를 씌운 뒤, 눈을 가린 참가자 92명에게 순서대로 커피를 마시게 했다. 실험 결과 거친 슬리브를 먼저 만진 뒤 매끄러운 슬리브를 씌운 커피를 마신 참가자들은 두 번째 커피의 신맛을 확실히 약하게 느꼈다. 반면 매끄러운 슬리브를 먼저 만지고 거친 슬리브로 넘어간 참가자들에게서는 이러한 맛의 변화가 나타나지 않았다. 연구팀은 이 같은 현상을 인간의 연상 작용으로 설명했다. 거친 질감은 ‘강한 신맛’을, 매끄러운 질감은 ‘약한 신맛’을 머릿속으로 떠올리게 만든다는 것이다. 거친 촉감을 느낀 뒤 매끄러운 촉감을 접하면 ‘약한 신맛’이라는 인상이 뇌에 자리 잡는다. 여기에 반복해서 맛을 보며 신맛에 둔감해지는 ‘감각 적응 효과’까지 더해져 커피가 실제보다 덜 시게 느껴진다는 분석이다. 반대로 매끄러운 촉감 다음에 거친 촉감을 느낄 경우에는 ‘강한 신맛’이라는 인상이 감각 적응 효과를 상쇄하기 때문에 신맛이 약해졌다고 느끼지 못하게 된다. 연구를 이끈 인지심리학자 아리가 아쓰노리 교수는 “이번 발견은 개인의 입맛에 맞는 컵이나 슬리브를 선택하는 새로운 기준이 될 수 있다”며 “자신만의 컵이나 슬리브를 직접 챙겨 다니는 습관이 친환경 소비 행동으로 이어질 수도 있을 것”이라고 밝혔다.

요즘 유행하는 MBTI에서 소위 ‘대문자 I’라는 극도로 내향적인 사람도 타인과의 관계를 단절한 채 살 수 없다. 그러다 보니 많은 사람이 사회생활에서 가장 어려운 부분은 인간 관계라고 한다. 실제로 처음 만난 사람과도 말이 잘 통하는가 하면 자주 만나지만 말이 통하지 않고 만나는 것 자체가 꺼려지는 주파수가 안 맞는 사람이 있다. 주파수가 맞지 않는다고 영영 안 볼 수 없다고 할 때 라디오 주파수 맞추듯 인간 관계도 인위적으로 조절할 수 있을까. 중국 저장대 심리학 및 행동과학과, 뇌-기계 지능 연구소, 신경인지 발달 및 정신건강 연구소, 선전대 심리학부, 캐나다 몬트리올대 정신의학과, 퀘벡 AI 연구소, 벨기에 겐트대 실험심리학과, 미국 뉴욕대 심리학과 공동 연구팀은 뇌 신경과학적으로 다른 사람과 오래 만날수록 동기화될 가능성이 커지는 만큼 인간관계의 주파수를 인위적으로 조정하는 일도 어느 정도 가능하다고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 인지과학 분야 국제 학술지 ‘인지과학 동향’(Trends in Cognitive Sciences) 6월 26일 자에 실렸다. 연구팀은 지난 10년 동안 헤드셋 형태의 비침습적 휴대용 뇌전도(EEG) 기기를 활용해 수천 명의 참가자들의 뇌 활동을 기록했다. 이들은 배드 버니, 레지덴테, 마리나 아브라모비치, 마이크 고든, 밥 위어 등 유명 공연 예술가와 박물관, 공연장 등과 협업해 뇌의 동기화 정도를 매핑했다. 이어 박물관 관람객, 축제 참가자 등과 실시간 대면 소통 과정에서 수천 명의 뇌파가 서로 어떻게 동기화되는지 측정하고 시각화했다. 음악을 창작하고 공연하는 동안 이들의 뇌파가 얼마나 동기화되는지 측정한 것이다. 연구 결과 친구, 가족 같은 가까운 사람은 물론 낯선 사람들까지도 특정 상호작용 과정에서 뇌파가 일치하는 것이 관찰됐다. 나아가 이런 동기화 현상이 발생할 때 이를 활용해 사회적 상호작용을 유도하고 개선할 수 있다는 사실도 밝혀졌다. 연구진은 이런 현상을 사회적 동기화라고 이름 붙였는데 이는 사회적 소통 과정에서 주변 사람들과 뇌, 신체, 언어 리듬이 정렬되는 현상이다. 연구팀은 고등학생을 대상으로 비슷한 실험을 했는데 학생들의 뇌파가 동기화될수록 상대방은 물론 해당 수업 자체에 대해서도 호감을 갖게 되고 수업 태도와 학업 성취도 역시 높아지는 것이 확인됐다. 연구팀은 사회적 동기화는 건강한 사회적 관계 형성과 학습에 중요한 역할을 한다고 설명했다. 예를 들어 외로움을 느끼는 사람들은 그렇지 않은 사람과 비교해 뇌 활동에서 더 특이한 패턴을 보인다. 이어 함께 게임을 하거나 일상적 농담을 주고받는 등 대인 동기화를 수반하는 대면 활동은 크고 작은 조직의 사회적 응집력을 유지하는 데 중요하다는 증거가 늘고 있다고 강조했다. 연구를 이끈 수잔 디커 미국 뉴욕대 교수는 “이번 연구는 ‘다른 사람과 주파수가 맞는다’는 다소 모호한 개념을 측정할 수 있음을 보여준다”라며 “감정의 동기화 현상은 건강한 사회적 관계와 직결되며 이를 인위적으로 설계할 수도 있다는 것을 발견했다”고 밝혔다.

세포 방어 시스템이 오히려 통증 신경 키우는 ‘역설’ 규명… 세계 최고 권위 학술지 ‘Cell’ 게재스치기만 해도 극심한 고통을 느끼는 만성 방광염이나 원인 불명의 과민성 장증후군 등 난치성 만성 통증의 발병 원인이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 밝혀졌다. 우리 몸을 지키려는 세포의 방어 시스템이 오히려 통증 신경을 증식시키는 부작용을 낳는다는 ‘역설’이 확인됐다. 고려대학교 생명과학부 최해웅 교수 연구팀은 반복적인 염증으로 활성화된 압력 감지 단백질 ‘PIEZO(피에조)’가 만성 통증을 유발하는 새로운 생물학적 기전을 규명했다고 30일 밝혔다. PIEZO는 세포가 물리적 자극을 감지하는 단백질로 2021년 노벨 생리의학상 수상 연구의 핵심 주제다. 이번 연구 성과는 생명과학 분야 최고 권위의 국제 학술지 ‘Cell(셀)’에 6월 26일 자로 게재됐다. 연구 결과에 따르면 방광이나 장을 이루는 상피세포는 염증이 반복되면 PIEZO 단백질이 과도하게 많아진다. 이때 세포는 스스로를 보호하기 위해 방어 단백질(SLC7A11)을 가동하는데 이 과정에서 신경전달물질인 ‘글루타메이트’가 세포 밖으로 다량 분비되는 부작용이 발생했다. 이렇게 흘러나온 글루타메이트가 주변 통증 신경을 자극했고 결국 조직 내에 새로운 신경을 자라나게 만들어 가벼운 자극에도 극심한 통증을 느끼는 상태를 유지시켰다. 연구팀은 이를 ‘상피세포-신경 재배선’ 과정으로 정의했다. 연구팀은 동물 모델을 통해 이 통증 유발 길목에 있는 방어 단백질의 활성을 억제한 결과, 통증 신경의 증식이 줄어들고 배뇨 장애 증상도 유의미하게 개선되는 것을 확인했다. 기존의 일시적인 진통제 처방을 넘어 만성 통증의 근본 원인을 표적으로 하는 새로운 치료 전략의 가능성을 제시한 셈이다. PIEZO 단백질은 방광뿐 아니라 장, 폐, 관절, 피부 등 몸속 대부분의 조직에 존재한다. 이에 따라 이번 연구는 과민성 장증후군, 만성 골반 통증 등 다양한 난치성 질환의 치료제 개발에도 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

국립부경대는 우주항공청이 추진하는 국가연구개발사업인 ‘우주기술혁신인재양성(R＆D)-AI 기반 우주항공 연구개발 프로젝트 고도화’ 사업의 주관 연구기관으로 선정됐다고 30일 밝혔다. 이 사업은 2030년까지 5년간 정부 연구개발비 총 70억 원을 투입하는 국책사업이다. 이번 선정으로 국립부경대는 AI와 우주기술을 융합한 차세대 연구개발과 전문 인재 양성을 이끌게 됐다. 연구 책임자는 이양원 위성정보융합공학전공 교수가 맡고 최철웅, 김진수, 이한림, 정욱교, 지준화, 주문갑, 류지열 교수 등 원격탐사와 빅데이터, 정보통신 분야 전문가가 참여한다. 한국해양과학기술원(KIOST)과 우주 스타트업인 나라스페이스테크놀로지가 참여해 산학연 협력체계도 구축했다. 이번 사업의 핵심 목표는 ‘큐브위성(CubeSat) 기반 해양환경감시 Space+AI 융합인재양성 플랫폼 구축’이다. 국립부경대 컨소시엄은 해양환경 감시에 특화된 큐브위성 시작품을 설계·제작하고, 위성이 수집하는 정보를 실시간 분석할 수 있는 AI 기반 원천기술을 확보할 계획이다. 이를 위해 연구팀은 약 20종의 해양환경감시 AI 핵심기술을 개발할 예정이다. 특히 기존 위성 영상과 자체 큐브위성 데이터를 결합하는 멀티모달(여러 형태의 데이터를 동시에 이해하고 처리하는 기술) AI 융합기술을 적용해 저비용 큐브위성 데이터의 품질을 높이고, 해양환경을 보다 정밀하게 감시할 수 있는 차세대 위성정보 활용 기반을 마련할 계획이다.

통증은 개인의 주관적 영역에 속하기는 하지만 출산의 고통(산통)은 인간이 겪을 수 있는 가장 심한 것 중 하나라고 알려졌다. 1940년대 영장류의 머리-골반 비율을 처음 비교 연구한 영장류학자 아돌프 슐츠는 인간을 대상으로 한 표준 측정법을 다른 동물들에게도 적용한 결과 비인간 대형유인원의 산도 입구는 신생아 크기에 비해 넓다고 주장했다. 이후 해부학, 조산학, 산과학 교과서에 관련 내용이 실리면서 ‘인간 출산이 유독 어렵고 고통스럽다’는 통념을 굳혔다. 그런데 80년 만에 이런 인간 중심적 착시를 뒤집는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 영국 런던대(UCL) 인류학과, 서섹스대 생태·진화학과, 스위스 취리히대 진화의학 연구소, 스페인 바르셀로나자치대 카탈로니아 고생물학연구소, 독일 프라이부르크 대학병원 구강악·안면학과, 일본 교토대 인간행동 진화기원 연구소, 미국 슬리퍼리록대 보건·재활과학과 공동 연구팀은 산도와 아기 머리 사이의 빡빡한 맞물림은 인간만의 특징이 아니라 다람쥐원숭이나 갈라고 같은 다른 여러 영장류에서도 인간과 비슷하거나 산도가 더 좁아 출산의 고통이 극심하다고 밝혔다. 연구팀은 출산에 따르는 해부학적 제약은 인간만이 아니라 영장류 전체에 걸쳐 다양한 방식으로 진화해왔다는 것을 보여준다고 설명했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 생태학과 진화’ 6월 30일 자에 실렸다. 직립보행 탓도, 큰 뇌 탓도 아니다몸집이 출산 어려움 결정한다인간의 출산은 영장류 가운데 유독 힘든 것으로 여겨져 왔다. 그 근거 중 하나로 제시된 것이 ‘산과적 딜레마’ 가설이다. 두 발로 걷기 위한 적응과 점점 커지는 뇌 사이에서 일종의 진화적 맞교환으로 인해 인간의 출산이 유독 어려워졌다는 설명이다. 그렇지만 비(非)인간 영장류에서도 난산, 분만 합병증, 사산이 보고돼 ‘다른 영장류의 출산은 상대적으로 쉽다’는 가정에 꾸준히 문제가 제기돼 왔다. 더군다나 인간의 골반과 신생아를 기준으로 만들어진 측정 방식을 그대로 다른 종에 적용하는 ‘인간 중심적’ 잣대가 비인간 영장류의 출산 제약을 실제보다 작게 평가하게 만들었다는 비판도 있었다. 이에 연구팀은 신생아 머리 크기와 어미 골반 안에 실제로 비어 있는 공간 사이의 관계인 ‘두골반 맞물림’을 분석했다. 이를 위해 영장류 29종, 성체 암컷 표본 130개체를 대상으로 골반 입구와 신생아 두개골 치수를 담은 종 특이적 3차원 데이터를 확보해 연구했다. 그 결과, 비인간 영장류의 골반 입구는 인간 기준의 전통적 측정값에 근거한 기존 추정치보다 평균 11% 더 작은 것으로 나타났다. 세줄무늬밤원숭이, 양털원숭이 등 일부 종에서는 최대 18% 작은 것으로 조사됐다. 유인원 중에서는 인간이 가장 빡빡한 맞물림을 보였다. 반면 고릴라나 오랑우탄 같은 유인원의 신생아 머리는 상대적으로 더 여유 있는 공간을 갖고 있는 것으로 조사됐다. 다람쥐원숭이가 인간보다 더 난산인간 출산의 ‘특별함’은 측정 오류가장 빡빡한 두골반 맞물림은 갈라고, 타마린, 다람쥐원숭이처럼 몸집이 작은 영장류에서 나타났다. 이들 종에서는 아기의 머리가 어미의 골반 입구보다 더 컸는데 이는 출산이 골반과 연조직의 유연성 같은 적응에 의존하고 있기 때문으로 추정됐다. 연구팀은 좁은 산도로 인한 출산의 어려움이 태아의 머리 방향, 골반 인대의 이완, 신생아 머리의 유연성 같은 적응에 의해 부분적으로 상쇄될 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 리아 베티 UCL 교수는 “이번 연구 결과는 출산에 따르는 제약이 영장류 전체에 걸쳐 여러 경로로 진화했음을 의미한다”며 “나무 위 생활을 하는 영장류들은 인간 출산의 어려움을 설명하는 요인으로 거론되어 온 ‘상대적으로 큰 뇌’나 ‘직립보행’을 갖고 있지 않다는 점에서 산과적 딜레마 가설이 오류가 있음을 보여주는 것”이라고 밝혔다.

아이를 돌보거나 살림하는 ‘전업주부’ 남성이 27만명을 넘겨 역대 최다를 기록한 것으로 나타났다. 반면 육아·가사 때문에 경제활동을 하지 않는 여성 인구는 최소 수준으로 떨어졌다. 29일 국가데이터처의 국가통계포털(KOSIS)에 따르면 올해 1분기 육아·가사를 이유로 비경제활동인구로 집계된 남성은 1년 전보다 16.6% 급증한 27만 4000명으로 집계됐다. 이는 비경제활동인구 분류가 현재와 같이 정립된 2004년 이후 1분기 기준 가장 많다. 증가율은 2021년(28.3%) 이후 가장 컸다. 가사·육아하는 남성은 1분기 기준 2004년 14만 5000명에 그쳤으나 꾸준히 증가해 2022년(20만 6000명) 처음으로 20만명을 넘어섰다. 이후 4년 사이 7만명 더 늘어난 것이다. 20년 전인 2006년(15만 1000명)과 비교하면 거의 배 가까이 불어났다. 반면 가사·육아를 하는 여성 비경제활동인구는 653만 6000명으로 1.9% 감소했다. 이 인구는 1분기 기준 2004년 670만 5000명에서 2013년 768만 4000명을 찍고 서서히 줄어 올해 가장 낮아졌다. 육아와 가사에 전념하는 남성이 늘어나고 여성은 줄어드는 것은 전통적인 남녀의 역할 관계에 변화가 생기고, 사회적 인식도 점차 바뀌면서 남성이 육아와 가사에 전념할 수 있는 환경이 조성된 여파가 있는 것으로 보인다. 최근 전문직 여성 증가로 남성보다 높은 수입을 올리는 여성이 많아진 영향도 있는 것으로 풀이된다. 한국은행 고용연구팀이 지난 4월 발표한 ‘남성 청년층 경제활동 참가율의 하락 추세 평가’ 보고서를 보면 4년제 이상 학력의 남성 청년층(25~34세) 경제활동인구 대비 여성 청년층 경제활동인구 비율은 2002년 51.5%에서 지난해 95.5%로 두 배 가까이 상승했다. 이 연령대 여성 경제활동인구가 남성을 거의 따라잡았다는 의미다. 지난해 기준으로 청년 연령대 전문직 직종에서 여성 취업자는 남성과 거의 비중이 같아졌고, 사무직 직종에서는 남성 대비 여성 취업자 비율이 113.8%로 오히려 여성이 높아졌다. 데이터처 관계자는 “남성들의 육아·가사 참여 등 기본 추세가 반영된 것”이라고 설명했다.

음식 전문가들은 전 세계에 잠재적으로 약 10의 43승 개의 버거 레시피가 있을 것으로 추정하고 있다. 그러나 이들 레시피는 나이나 건강 상태 등 소비자 맞춤형은 아니다. 과학자들이 개인 여러 상태를 고려한 맞춤형 레시피로 버거를 만들 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발해 눈길을 끈다. 건강과 맛 모두 잡은 ‘완벽한 버거’ 탄생미국 스탠포드대 기계공학과, 스탠포드대 의대 예방의학 연구센터 공동 연구팀은 소비자의 나이, 입맛, 영양적 균형, 지속가능성 목표에 기반해 최적의 버거를 만들 수 있는 ‘버거 인공지능’(BurgerAI)을 개발했다고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 식품학 분야 국제 학술지 ‘식품 과학’(Science of Food) 6월 26일 자에 두 편의 논문으로 실렸다. 하나는 버거AI를 소개하는 것, 다른 하나는 버거AI를 구동하는 수학적 원리와 물질 설계, 물리학, 공학 같은 기술 분야와 어떻게 연결되는지 밝히고 있다. 음식은 인간의 경험, 문화, 건강과 영양, 환경적 영향의 요소를 결합한 분야로 의학, 공학, 환경, 인문학 등 다양한 학문 분야 연구자에게 영감을 주는 주제다. 수세기 동안 음식 레시피는 요리사의 직관, 경험, 시행착오의 영역이었다. 그런데 AI가 개입하면 레시피라는 음식 설계 분야도 정량적 과학으로 바뀔 수 있다고 연구자들은 생각한다. 이에 연구팀은 요리 웹사이트에서 수집한 2216가지 버거 레시피를 데이터 소스로 활용해 재료 조합 및 정량 패턴을 학습한 다음 새로운 버거 레시피를 생성하도록 했다. 버거AI는 새로운 버거 레시피를 사람들이 선호하는 풍미와 식감 프로필과 일치시키도록 했다. 이를 통해 맛, 지속 가능성, 영양에 최적화되고 성별, 나이, 신체활동량에 따라 완전히 개인화된 새로운 레시피를 내놓도록 했다. 연구팀에 따르면 대부분의 AI 시스템은 이미 존재하는 것을 예측하도록 훈련되지만 버거AI는 ‘어떤 버거가 소비자가 좋아할 확률이 높은가’를 묻는 것이 아니라 ‘어떤 버거가 중요하고 복잡한 목표들을 가장 잘 충족시키는가’라는 다음에 존재해야 할 것을 발명하도록 했다. 온실가스 1/10로 줄이고 고기 맛 살리고AI가 만든 ‘버거’ 블라인드 테스트 1위연구팀은 샌프란시스코의 한 레스토랑에서 100명 이상의 남녀노소 참가자를 대상으로 전문 셰프가 조리한 AI 설계 버거 5종을 제공하고 유명 패스트푸드 버거와 비교하는 블라인드 미각 테스트를 실시했다. 버거AI가 만든 ‘맛있는 버거’(맛에 중점을 둔 버거)는 전반적인 선호도, 풍미, 식감에서 패스트푸드보다 더 높은 점수를 받았다. AI가 설계한 ‘버섯 버거’는 환경적 영향을 10분의 1로 줄였고 ‘콩 버거’는 패스트푸드 버거보다 영양 점수가 2배 이상 높게 나왔다. 연구를 이끈 엘런 쿨 교수(기계공학)는 “버거AI는 단순히 그럴듯한 버거 레시피를 생성한 것이 아니라 실제 사람들이 맛있게 먹을 수 있는 버거를 창조한 것”이라고 밝혔다. 쿨 교수는 “버거AI는 단순히 버거에 관한 것이 아니라 AI의 광범위한 설계 역량을 증명하는 개념 증명 모델이다”라며 “동일한 생성형 설계 프레임 워크는 제약, 신소재, 생체분자 등 복잡한 시스템을 창조하는 데도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

HS효성은 지난 17일 서울 마포 본사에서 HS효성첨단소재 앰배서더인 박찬종 선수의 북콘서트 ‘한계를 넘어, 가치 또 같이’를 개최했다고 26일 밝혔다. 이번 행사는 창립 2주년 및 창업 60년을 맞아 박 선수의 도전 여정을 공유하고, 기업의 첨단 기술이 인간의 가능성을 어떻게 확장하는지 조명하기 위해 마련됐다. 그동안 HS효성첨단소재 탄소재료PU 연구팀은 전북대 탄소의료기기센터와 협업해 박 선수를 위한 맞춤형 사이클 전용 의족 제작을 지원해 왔다. 고강도·초경량 탄소섬유로 제작된 의족은 박 선수의 경기력을 획기적으로 끌어올렸다. 새 의족을 착용한 박 선수는 ‘2026 도로독주 아시아 챔피언’ 등극에 이어 UCI 월드컵 동메달을 획득했다. 특히 아시아선수권 트랙 사이클링에서는 5종목 전관왕을 달성했으며, 트랙 3㎞ 개인추발에서는 3분 51초로 한국 신기록을 세웠다. 이날 200여명의 임직원이 참석한 가운데 열린 토크쇼는 조현상 HS효성 부회장이 직접 진행을 맡아 박 선수와 직원들의 소통을 이끌었다.

기후변화로 산불 피해가 급증하는 가운데 한 달 뒤 산불 위험을 정확히 예측하는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST) 지구환경도시건설공학과 임정호 교수 연구팀은 전 세계 산불기상지수(FWI)를 최대 31일 앞서 예측하는 딥러닝 모델 ‘FWI-넷’을 개발했다고 25일 밝혔다. FWI는 기온·습도·바람·강수량을 종합해 산불 위험도를 나타내는 지표다. 기존 유럽중기예보센터 방식은 2주 정도 지나면 정확도가 급격히 떨어진다. 반면 FWI-넷은 전체 예측 기간(31일)의 평균 제곱근 오차를 기존 대비 6.6%, 첫 일주일 동안은 오차를 12.4% 낮췄다. 또 위험 지역의 85%에서 예측 편향을 줄였고 고위험 상황 예측 기간도 5일 늘렸다. 인프라가 부족한 빈곤 지역에서도 평균 22일간 안정적인 성능을 유지했다. 이런 높은 정확도는 AI에게 과거의 가뭄 상태와 미래의 날씨 변화를 함께 가르쳤기 때문이다. 연구팀은 방대한 과거 날씨 데이터로 AI를 기초 학습시킨 뒤 한 달에 한 번만 나와서 양이 부족했던 최신 예보 데이터를 추가 학습시키는 ‘2단계 학습법’을 사용해 예측 능력을 끌어올렸다.

사회 변화에 관한 논쟁은 공적 담론에서 끊이지 않는 주제다. 지난 반세기 동안 급격한 기술 혁신, 경제 구조 개편, 규범 변화는 사회 조직과 일상생활을 근본적으로 바꿔놨다. 이런 변화는 소통, 사회적 상호작용, 자기표현 양상을 긍정적 방향으로 재구성했다는 평가를 받기도 하지만 다른 한편에서는 자기 중심적, 사회적 단절, 탐욕 등도 함께 늘어나고 있다는 우려도 커지고 있다. 그렇다면 과연 이런 인식은 정말 옳은 것일까. 아랍에미리트연합(UAE) UAE대 인지과학과, 영국 스코틀랜드 애버딘대 심리학부, 싱가포르 제임스 쿡대 사회·보건과학부, 독일 레겐스부르크대 실험 심리학 연구소 공동 연구팀은 지난 50년 동안 미국과 독일의 대중음악 가사를 분석한 결과 자기중심적 성향이 증가한 것으로 나타났다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 25일 자에 실렸다. 보통 책, TV 프로그램, 정치 연설 같은 문화적 산물은 사회적 수준의 변화를 추정하는 데 유용한 자원이 된다. 공공의 문화적 산물은 특정 시점에 그 사회가 지닌 특성을 보여 주며 당대의 지배적 문화 규범과 대중의 심리적 특성에 관한 귀중한 통찰을 제공한다는 생각에 근거한다. 통계로 확인된 가사 속 대명사의 진실연구팀은 미국, 독일, 일본, 홍콩에서 1970~2019년 매년 인기 있었던 대중음악 10곡씩 총 2000곡, 약 39만 단어 말뭉치의 가사를 수집했다. 미국 빌보드 핫100, 독일 공식차트, 일본 오리콘, 홍콩 음악 차트 등 각국 대표 대중음악 순위를 활용했으며 가사는 번역하지 않고 원어 그대로 분석했다. 연구팀은 언어 탐구, 단어 집계 프로그램인 LIWC를 이용해 자기 초점의 지표인 1인칭 단수 대명사 비율을 추출했다. 이를 바탕으로 혼합선형모형을 써서 연도, 문화, 국가는 고정효과, 아티스트, 언어, 차트 순위는 무선효과로 통제했다. 특히 연구팀은 개인주의 성향이 강한 서구인 미국, 독일과 집단주의 성향이 강한 일본, 홍콩 같은 동양문화권을 교차해 시간 추세를 봤다. 연구팀은 ‘우리’ 같은 1인칭 복수 대명사에 비해 ‘나’와 같은 1인칭 단수 대명사 비율이 높으면 자기 집중도가 높다고 봤다. 그 결과, 개인주의 성향이 더 강한 국가인 미국과 독일에서는 1970년과 2019년 사이에 자기중심적 언어 사용이 크게 증가한 것으로 나타났다. 그러나 집단주의 성향이 강한 일본과 홍콩에서는 자기중심적 언어 사용이 시간 변화에도 비교적 안정적으로 유지되는 모습이 확인됐다. 또 미국과 독일에서 자기중심적 언어 증가가 타인에 대한 관심 감소를 의미하는 1인칭 복수 대명사 사용 감소로 이어지지는 않은 것으로 조사됐다. “대중이 듣는 노래, 사회의 심리 상태”연구를 이끈 마리우스 골루비키스 UAE대 교수는 “이번 연구 결과는 사회 전반의 자기중심성 증가가 전 세계적으로 피할 수 없는 보편적 현상이 아니라 각 사회의 문화적 가치 체계에 따라 다르게 나타난다는 것을 시사한다”며 “대중음악과 같은 문화적 산물이 사회화 매개체로 작용하면서 특정 시대 대중의 심리적 특성과 지배적 문화 규범을 파악할 수 있는 심리적 압력계 혹은 타임캡슐 역할을 한다는 것을 보여준다”고 설명했다. 골루비키스 교수는 “인류의 행동 변화나 전 세계적 심리 변화 추이를 탐구할 때는 특정 문화권의 관점을 넘어 문화적 민감성을 갖고 접근해야 할 필요성이 있다”고 말했다.

입안이 자주 헐거나 혀가 따끔거리는 증상은 피로나 스트레스로 인한 구내염으로 여기기 쉽다. 하지만 같은 부위의 상처가 수주 동안 낫지 않거나 하얗거나 붉은 반점이 사라지지 않는다면 구강암의 신호일 수 있다는 경고가 나왔다. 건강보험심사평가원에 따르면 국내 구강암 환자는 2020년 2만1223명에서 2024년 2만6465명으로 약 25% 증가했다. 지난해 기준 남성 환자는 1만8114명, 여성 환자는 8351명으로 남성이 여성보다 두 배 이상 많았다. 구강암은 혀를 비롯해 혀 밑바닥, 볼 점막, 잇몸, 입천장, 입술, 턱뼈 등 입안의 다양한 부위에 발생하는 암을 통칭한다. 전체 환자의 대부분은 입안 점막을 이루는 편평상피세포에서 발생하는 편평상피세포암으로 알려져 있다. 문제는 초기 증상이 일반적인 구내염과 비슷하다는 점이다. 통증이 거의 없거나 가벼운 염증처럼 보여 병원을 찾지 않는 경우가 적지 않다. 전문가들은 ▲3주 이상 낫지 않는 입안 궤양 ▲사라지지 않는 흰색 반점(백반증) 또는 붉은 반점(홍반증) ▲입안에 만져지는 혹 ▲갑작스러운 치아 흔들림 ▲발치 후 한 달 이상 낫지 않는 상처 등을 대표적인 경고 신호로 꼽는다. 목에 혹이 만져지는 경우에는 림프절 전이 여부도 확인해야 한다고 조언한다. 구강암의 가장 큰 위험요인은 흡연과 과음이다. 여기에 불량한 구강 위생, 인유두종바이러스(HPV) 감염, 잘 맞지 않는 틀니에 의한 만성 자극 등도 위험을 높이는 요인으로 알려져 있다. 식습관 역시 영향을 미칠 수 있다. 최근 폴란드 실레지아의과대학 연구팀은 구강암 환자와 건강한 성인을 비교한 결과, 햄·소시지·베이컨 같은 가공육과 내장육을 자주 섭취하는 사람의 구강암 발생 가능성이 더 높게 나타났다고 밝혔다. 연구에 따르면 가공육과 내장육을 자주 먹는 사람은 그렇지 않은 사람보다 구강암 발생 가능성이 2.23배 높았다. 특히 소시지와 베이컨 섭취는 구강암 위험을 약 2배 높이는 것으로 분석됐다. 훈제육도 주의가 필요하다. 연구팀은 훈제 과정에서 발생하는 유해 물질이 고기 표면에 달라붙어 구강 점막에 영향을 줄 수 있다고 설명했다. 실제로 훈제육을 섭취한 사람은 그렇지 않은 사람보다 구강암 발생 가능성이 1.69배 높았다. 반면 채소와 과일 섭취는 위험을 낮추는 것으로 나타났다. 브로콜리, 양배추, 콜리플라워 등 십자화과 채소와 양파, 마늘에 함유된 항산화 성분은 염증 반응과 산화 스트레스를 줄이는 데 도움을 줄 수 있다.

현생 인류의 친척인 네안데르탈인은 약 4만 년 전에 멸종한 것으로 알려졌습니다. 멸종 원인으로 기후변화, 자연재해, 근친교배, 초기 현생인류와의 교잡에 의한 흡수 등이 거론됩니다. 그중 가장 널리 알려진 가설은 네안데르탈인이 사회성이 약하고 고립된 생활 방식 때문에 유전적 다양성이 줄면서 멸종으로 이어졌다는 것입니다. 그러나 독일, 스웨덴, 미국, 프랑스, 벨기에, 덴마크, 네덜란드 7개국 20개 연구기관과 대학으로 구성된 공동 연구팀은 유럽 서북부에서 마지막까지 살아남았던 네안데르탈인이 기존에 알려진 것과 달리 소집단이 아니라 규모도 크고 긴밀하게 연결된 무리 생활을 했음을 밝혀냈습니다. 이번 연구는 유전적 쇠퇴가 네안데르탈인 멸종의 주요 원인이었을 것이라는 통념을 깨뜨리는 것으로, 과학 저널 ‘네이처’ 6월 25일 자에 실렸습니다. 연구팀은 중기 구석기 유적이 풍부한 벨기에 뫼즈 분지 7곳, 프랑스 유적지 2곳에서 출토된 네안데르탈인 유해 34구 중 27구에서 유전 데이터를 확보한 뒤 DNA를 잘게 부숴서 분석하는 ‘샷건 시퀀싱’을 했습니다.  분석 결과 대부분의 개체가 서로 가까운 혈연관계가 아니라는 것이 확인됐습니다. 또 지금까지 확인된 네안데르탈인 집단과 달리 근친교배 흔적 역시 거의 발견되지 않았습니다. 통념과 달리 네안데르탈인들도 큰 규모의 무리로 살았으며 유전적 다양성 감소가 네안데르탈인 멸종의 일반 원인이 아니라는 점을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했습니다. 유전 분석 결과에 따르면 이들 네안데르탈인은 약 5만 4000년 전 다른 네안데르탈인들과 공통 조상에서 갈라져 나왔으며, 초기 현생인류와는 최대 500세대 동안 함께 살았을 가능성이 큰 것으로 확인됐습니다. 연구를 이끈 마테야 하이딘작 독일 막스 플랑크 진화인류학 연구소 박사는 “이번 연구 결과는 그동안 알려진 네안데르탈인에 대한 여러 통념을 깨고 그들의 유전적 다양성과 인류의 진화를 이해하는 새로운 기준을 제시했다는 측면에서 의미가 크다”고 설명했습니다.

심상 지도 하나에 여러 개념 저장특화된 뉴런 통해 구분해서 사용단어 의미 밀접하면 가까이 자리어휘 관계 그려내서 다른 말 적용 새해가 되면 ‘영어 정복’ 같은 외국어 공부를 다짐한다. 그러나 작심삼일로 끝나기 일쑤다. 그럴 때마다 ‘외국어를 잘하는 사람은 따로 있나 봐’라면서 자기 위안을 하곤 한다. 그런데 실망할 필요는 없다. 뇌과학자들이 사람은 누구나 외국어를 잘할 수 있다는 결과를 제시했다. 미국 베일러의대 신경외과·신경과, 라이스대 전기 및 컴퓨터공학과 뇌공학연구단·생체공학과, 한국 성균관대 글로벌바이오메디컬공학과·지능형정밀헬스케어 융합전공·뇌과학이미징연구단 공동 연구팀은 두 가지 언어를 쓰는 사람의 뇌를 살펴본 결과, 두 언어를 아우르는 하나의 ‘심상 지도’ 위에 개념을 저장한다는 사실을 밝혀냈다. 뇌는 언어마다 특화된 뉴런(신경세포)을 이용해 이 지도를 읽어냄으로써 두 언어를 또렷이 구분된 상태로 유지하면서도 매끄럽게 오가게 한다는 설명이다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 6월 25일 자에 실렸다. 연구팀은 영어와 스페인어를 쓰는 이중언어 사용자 4명을 대상으로 뉴런 하나하나의 움직임까지 들여다보면서 단일 뉴런 수준에서 뇌의 움직임을 분석했다. 연구 참가자 4명은 모두 4세 무렵부터 두 언어를 습득해 똑같이 능숙하고 편안하게 구사하는 사람들이었다. 이들은 약물난치성 뇌전증을 앓고 있었고, 치료를 위해 뇌 해마 부위에 전극을 이식한 상태였다. 이에 따라 해마 활동을 직접 기록할 수 있었다. 연구팀은 참가자들이 영어와 스페인어로 듣고 읽고 대화하는 동안 뇌 활동을 기록하고 해마의 뉴런이 1초에 얼마나 자주 전기신호를 내보내는지를 의미하는 ‘발화율’을 계산했다. 그 결과, 같은 뜻의 단어를 서로 다른 언어로 듣거나 말할 때 똑같이 반응한 해마 뉴런은 극소수에 불과했다. 이는 개별 뉴런 대부분이 특정 언어에 특화돼 있음을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 대신 뇌는 언어를 담당하는 뉴런 집단으로 이뤄진 하나의 지도 위에 단어를 배치하되, 각 단어의 의미에 따라 자리를 정한다는 사실을 확인했다. 예를 들어 ‘개’나 ‘늑대’처럼 의미가 밀접한 단어들은 서로 가까이 놓였고 두 동물과 의미적으로 동떨어진 ‘포크’는 멀리 떨어진 곳에 자리 잡는다. 이런 지도 체계는 언어가 달라져도 일관되게 유지됐다. 연구팀은 두 언어가 같은 의미 지도를 얼마나 깊이 공유하는지 확인하고자 영어 의미 지도만으로 스페인어 단어가 지도상 어디에 놓일지를 예측해 봤다. 영어 지도에서 ‘개’라는 단어 주변에 어떤 개념이 이웃해 있는지 분석한 결과 스페인어 지도에서도 ‘개’의 위치를 정확하게 맞힐 수 있었다. 두 언어가 같은 지도를 쓰되 읽는 각도만 다르다는 뜻이다. 또 연구팀은 이번 발견을 100개가 넘는 언어를 이해하도록 훈련된 대형언어모델(LLM) ‘mBERT’와도 비교했다. 흥미롭게도 mBERT 역시 사람의 해마 구조처럼 여러 언어에 걸쳐 단어들 사이의 관계를 하나의 의미 지도 위에 펼쳐낸다는 점을 발견했다. 연구를 이끈 벤저민 헤이든 베일러의대 교수는 “이번 연구는 뇌가 단어들 사이의 관계를 지도로 그려내고 나면 바로 그 동일한 관계를 다른 언어에도 적용할 수 있음을 보여준다”며 “누구나 이중언어, 나아가 삼중언어 사용자가 될 잠재력을 갖고 있는 셈”이라고 설명했다.

국내 연구진이 3D 프린팅 기술을 이용해 극한의 환경에서도 버틸 수 있는 초고강도 합금을 개발했다. 포스텍(포항공대)은 친환경소재대학원·신소재공학과 김형섭 교수 연구팀이 3D 프린팅 기술로 기존보다 강도와 연성의 조합이 뛰어난 철계 합금을 만드는 데 성공했다고 24일 밝혔다. 초고강도 철계 합금은 항공·우주·방위 산업 등 극한의 환경을 견뎌야 하는 구조 부품에 널리 사용된다. 최근에는 금속 3D 프린팅 기술과 결합하면서 복잡한 형상의 부품 제작도 가능해졌지만, 높은 강도에 비해 잘 늘어나지 못해 충격에 취약하다는 한계가 있다. 연구팀은 공정 과정에서 만들어지는 벌집 모양 셀(Cell) 구조에서 실마리를 찾았다. 우선 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo)을 조합해 합금을 제작한다. 이 과정에서 몰리브덴이 셀 경계에 집중되고, 이를 열처리해 정교하게 제어했다. 높은 온도에서 열처리하면 부드러운 성질을 가진 결정립이 소재 전체에 고르게 분포되면서 완충 장치 효과를 얻게 된다. 이 결정립들은 외부 힘을 받을 때 더 단단한 조직으로 바뀌면서 변형을 흡수해 높은 강도를 유지하면서도 쉽게 깨지지 않게 된다. 현재까지 3D 프린팅 기술로 제작된 기존 초고강도 철계 합금과 비교해 가장 뛰어난 수준의 강도와 연성을 보인 것으로 분석됐다. 김형섭 포스텍 교수는 “3D 프린팅 과정에서 자연스럽게 형성되는 나노 크기 셀 구조를 적극 활용해 초고강도와 높은 연성을 모두 확보하는 데 성공했다”며 “이번 연구는 고성능 금속 부품의 3D 프린팅 활용 범위를 크게 넓히는 계기가 될 것”이라고 했다.